| 研究課題/領域番号 |
23K26184
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01490 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
下村 匠 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40242002)
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| 研究分担者 |
宮下 剛 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20432099)
中村 文則 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70707786)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2025年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
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| キーワード | 鋼コンクリート複合構造 / 頭付きスタッド / 腐食 / せん断試験 / 補修補強 / 鋼材腐食 / 腐食ひび割れ / せん断耐力 / 耐久性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
頭付きスタッドにより鋼とコンクリートが接合された複合構造において、鋼材腐食などによる供用中の材料劣化が構造物の力学的性能に及ぼす影響について明らかにする。特に鋼・コンクリート接合部、補修補強部と既設部の境界に着目した腐食促進物質の侵入と劣化メカニズムの解明に焦点を当て、物理化学的機構に基づいた鋼コンクリート複合構造物の性能の経時変化予測システムの開発に取り組む。
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| 研究実績の概要 |
研究初年度である2023年度は、基礎実験と実験方法の確立に主眼を置き、目標を概ね達成することができた。
コンクリート中に埋設された頭付きスタッドに直流電流を流すことにより実験室において人工的に腐食を導入し、コンクリートの腐食ひび割れを発生させることに成功した。複数のスタッドが配置されている場合、各スタッドを起点とした腐食ひび割れが連結する現象が確認できた。これらはスタッドの腐食が鋼コンクリート接合部の力学性能を低下させる原因となると考えられ、この現象を再現することが本実験のねらいであった。
次に、鋼コンクリート接合部を模した試験体を作製し、電流を流すことによりスタッドの腐食とこれに伴うコンクリートの腐食ひび割れを発生させ、せん断試験を実施した。せん断力とせん断変位の関係ならびにせん断耐力を良好に測定することには成功したが、スタッドの腐食や腐食ひび割れがせん断伝達特性に及ぼす影響を検出することはできなかった。これは、本試験では試験体への腐食の導入量が腐食導入試験の際よりも少なく、発生した腐食ひび割れも微小であったためと考えている。腐食量が少なかった原因は定かではないが、試験体を大型化させたことで電流が腐食以外にも消費されたためと考えている。これらを踏まえ、2024年度には腐食量、腐食ひび割れが顕著な段階での載荷試験を実施し、スタッドの腐食が接合部の力学性能を低下させる現象をとらえたいと考えている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
腐食導入、腐食導入後の載荷試験を実施し、実験方法を確立することには成功した。ただし、導入する腐食量の制御が不十分であったので、追加試験を必要とする。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度は腐食量、腐食ひび割れが顕著な段階での載荷試験を実施し、スタッドの腐食が接合部の力学性能を低下させることを実験により確認する。次に、実構造物において腐食の生じる状態を再現するとともに、腐食が生じた際の補修補強法について研究を展開する。2025年度には補修補強後の再劣化についても研究を進める。並行して、数値シミュレーションにより劣化の進行、腐食が力学性能におよぼす影響、補修補強の効果について再現する方法についての研究に着手する。
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